JP2015229973A5 - 内燃機関およびこれを備えた船舶ならびに内燃機関の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、燃料ガスを用いて予混合燃焼を行う内燃機関およびこれを備えた船舶ならびに内燃機関の制御方法に関するものである。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、筒内における予混合気の混合を促進して燃焼安定性を向上させた内燃機関およびこれを備えた船舶ならびに内燃機関の制御方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の内燃機関およびこれを備えた船舶ならびに内燃機関の制御方法は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる内燃機関は、シリンダライナと、該シリンダライナ内を往復動するピストンと、前記シリンダライナの一端側に設けられたシリンダカバーと、該シリンダカバーに設けられた排気弁と、前記シリンダライナの他端側に設けられた掃気ポートと、前記シリンダカバーに設けられ、前記シリンダライナ及び前記シリンダカバーによって形成される筒内に燃料ガスを予混合燃焼用燃料として噴射する第１の燃料ガス噴射弁とを備え、前記第１の燃料ガス噴射弁は、前記掃気ポートを前記ピストンで閉じた後の該ピストンに向けて前記燃料ガスを噴射することを特徴とする。

さらに、本発明の内燃機関では、前記シリンダカバーには、前記筒内に燃料ガスを噴射する第２の燃料ガス噴射弁がさらに設けられ、前記第２の燃料ガス噴射弁を用いて燃焼を行う拡散燃料ガスモードと、前記第１の燃料ガス噴射弁を用いて燃焼を行う予混合燃料ガスモードとを切り替える制御部を備えていることを特徴とする。
また、本発明にかかる内燃機関の制御方法は、掃気ポートをピストンで閉じた後の該ピストンに向けて燃料ガスを筒内に噴射する第１の燃料ガス噴射工程と、前記筒内に燃料ガスを噴射する第２の燃料ガス噴射工程とを有し、前記第２の燃料ガス噴射工程により燃焼を行う拡散燃料ガスモードと、前記第１の燃料ガス噴射工程により燃焼を行う予混合燃料ガスモードとを切り替えることを特徴とする。

Claims (8)

1. シリンダライナと、
   該シリンダライナ内を往復動するピストンと、
   前記シリンダライナの一端側に設けられたシリンダカバーと、
   該シリンダカバーに設けられた排気弁と、
   前記シリンダライナの他端側に設けられた掃気ポートと、
   前記シリンダカバーに設けられ、前記シリンダライナ及び前記シリンダカバーによって形成される筒内に燃料ガスを噴射する第１の燃料ガス噴射弁と、
   を備え、
   前記第１の燃料ガス噴射弁は、前記掃気ポートを前記ピストンで閉じた後の該ピストンに向けて前記燃料ガスを噴射し、
   前記シリンダカバーには、前記筒内に燃料ガスを噴射する第２の燃料ガス噴射弁がさらに設けられ、
   前記第２の燃料ガス噴射弁を用いて燃焼を行う拡散燃料ガスモードと、前記第１の燃料ガス噴射弁を用いて燃焼を行う予混合燃料ガスモードとを切り替える制御部を備えていることを特徴とする内燃機関。
2. 前記シリンダライナの内径に対する前記ピストンのストロークの比であるボアストローク比が３以上とされていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
3. 前記第１の燃料ガス噴射弁から噴射される燃料ガスの圧力は、絶対圧で１．０ＭＰａ以上５０ＭＰａ以下とされていることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関。
4. 前記シリンダカバーには、前記筒内に燃料油を噴射する燃料油用噴射弁が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の内燃機関。
5. 前記制御部は、前記予混合燃料ガスモードに切り替えた直後の最初のサイクルにおける燃焼行程にて前記第１の燃料ガス噴射弁から噴射される燃料ガスが完全燃焼する濃度まで、該第１の燃料ガス噴射弁から噴射される燃料ガス量を増大させることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
6. 前記第１の燃料ガス噴射弁から予混合燃料として燃料ガスを噴射し、かつ、前記第２のガス噴射弁から予混合燃料として燃料ガスを噴射することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
7. 請求項１から６のいずれかに記載された内燃機関が舶用主機として用いられていることを特徴とする船舶。
8. 掃気ポートをピストンで閉じた後の該ピストンに向けて燃料ガスを筒内に噴射する第１の燃料ガス噴射工程と、
   前記筒内に燃料ガスを噴射する第２の燃料ガス噴射工程と、
   を有し、
   前記第２の燃料ガス噴射工程により燃焼を行う拡散燃料ガスモードと、前記第１の燃料ガス噴射工程により燃焼を行う予混合燃料ガスモードとを切り替えることを特徴とする内燃機関の制御方法。